В практике химических исследований объём и давление часто выражают в единицах других систем: объём — в литрах или миллилитрах, давление — в атмосферах или миллилитрах ртутного столба. Для перевода результатов измерений в единицы СИ пользуются соотношениями:

1 атм = 760 мм рт. ст. = 101325 Па Асфальтирование в ростове на дону услуги с ценами асфальтирование цена за м2 с материалом.

1 мм рт. ст. = 1,31·10-3 атм = 133,322 Па.

Если давление ро выражено в атмосферах, а объём Vo — в литрах, то:

R = = 0,082 л·атм/(К·моль).

Для случая, когда ро выражено в миллиметрах ртутного столба, а объём V6 — в миллилитрах, получим:

R = = 62360 мл·мм рт. ст./(К·моль).

Подставим в уравнение = вместо постоянную R и получим уравнение для 1 моля газа:

= R, или pV = RТ

Для n молей газа это уравнение приобретает следующий вид:

pV = nRТ

Это уравнение получило название уравнение Клапейрона

-

Менделеева

. Учитывая, что число молей газа n равно отношению массы газа в граммах к его мольной массе, т. е. n = m/M, уравнение Клапейрона-Менделеева часто применяют в виде:

р·V = .

Уравнение Клапейрона-Менделеева позволяет рассчитать молярную массу, а следовательно и молекулярную массу любого вещества, находящегося в газообразном состоянии:

M = .

Пример.

8. Вычислить молекулярную массу диэтилового эфира, если 215 мл его паров при 77 °С и давлении 700 мм рт. ст. имеют массу 0,51 г.

M = = = 74 г/моль

Молярная масса диэтилового эфира равна 74 г/моль, следовательно, его молекулярная масса 74 а.е.м.

9. Найти молекулярную массу оксида углерода (IV), если 73,3 г его при 27 °С находясь в сосуде ёмкостью 10 л, создают давление 4,1 атм:

М = = 44 г/моль.

Следовательно молекулярная масса диоксида углерода равна 44 а.е.м.

Некоторые методы определения атомных масс химических элементов

Метод Авогадро.

Как было показано, закон Авогадро позволяет определить молекулярные массы газов. С другой стороны, результаты изучения объёмных соотношений газов, вступающих в реакцию, и полученных газообразных продуктов позволяют определить число атомов в молекуле. Так, при взаимодействии одного объёма хлора с одним объёмом водорода образуются два объёма хлороводорода. Из этого следует, что молекула хлора, как и молекула водорода, состоит из двух атомов. Аналогично было установлено, что молекулы других простых газов, таких как кислород, азот, также двухтомны. Атомную массу перечисленных газов находят делением их молекулярной массы на два.

Например, молекулярная масса хлора равна 71, следовательно его атомная масса 35,5.

О количестве атомов, входящих в состав молекул, можно также судить по их молярной теплоёмкости. Именно по результатам измерения этой характеристики благородных газов было установлено, что их молекулы одноатомны и атомная масса этих газов равна их молекулярной массе.

Метод Канниццаро.

Этот метод применим для определения атомных масс элементов, дающих газообразные или легколетучие соединения. Для нахождения атомной массы этим методом определяют молярную массу возможно большего числа газообразных или легколетучих соединений данного элемента. Затем на основании данных анализа рассчитывают, сколько атомных единиц массы приходится на долю этого элемента в молекуле каждого из взятых соединений. Наименьшее количество данного элемента в молекуле изученных веществ и будет его атомной массой, так как в молекуле не может находиться меньше одного атома.